ICS 29.180 CCS F24 团体标准 T/CI 086-2022 超导车载牵引变压器测试规范 Test Specification For Superconducting Traction Transformers 2022-10-20发布 2022-10-24实施 中国国际科技促进会 发布 全国团体标准信息平台 1 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草 规则》的规定起草，常规试验部分参照 GB/T 25120 -2010 轨道交通机车车辆牵引变压器和 电抗器，涉及超导部分做了修改，更好地满足超导变压器的运行条件。 本文件为首次发布，今后将根据超导车载牵引变压器技术发展情况适时修订。 本文件由北京交通大学、株洲时代新材料科技股份有限公司、北京英纳超导有限公 司、北京航空航天大学和北京机械设备研究所共同起草。 本文件主要起草人：方进、王进、赵斌、李晓航、李育隆、曾凡辉、刘斌、刘波、张 敬因、容诚钧、赵鑫 全国团体标准信息平台 2 目 次 前 言 ................................ ................. 1 目 次 ................................ ................. 2 1.适用范围 ................................ ............... 3 2.引用标准 ................................ ............... 3 3.术语及定义 ................................ ............. 3 3.1 高温超导车载牵引变压器 ............................ 3 3.2 制冷系统 ................................ .......... 4 3.3 超导绕组临界电流 ................................ .. 4 3.4超导绕组交流损耗 ................................ ... 4 3.5 超导变压器总损耗 ................................ .. 4 3.6 超导绕组失超 ................................ ...... 4 3.7超导变压器保护系统 ................................ . 4 3.8 制冷系统额定损耗 ................................ .. 4 3.9 超导绕组温升 ................................ ...... 5 4.冷却系统标志 ................................ ........... 5 4.1 标志符号编码 ................................ ...... 5 4.2 符号标示 ................................ .......... 6 5.试验 ................................ ................... 7 5.1 试验种类 ................................ .......... 7 5.2 超导车载牵引变压器试验 ............................ 7 全国团体标准信息平台 3 超导车载牵引变压器测试规范 1.适用范围 本文件规定了应用于机车的高温超导车载牵引变压器术语，定义，试验项 目和试验方法等要求。 本文件适用于高低压绕组均为高温超导材料的机车用车载牵引变压器。 2.引用标准 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引 用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 1094.1 -2013 电力变压器第 1部分：总则 GB 1094.2 -2013-电力变压器第 2部分：液浸式变压器的温升 GB/T 1094.18 -2016电力变压器 第18部分：频率响应测量 GB∕T 14174-2012大口径液氮容器 GB/T 21563 -2018轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验 GB/T 25120-2010 轨道交通 机车车辆牵引变压器和电抗器 3.术语及定义 GB/T 18517 -2012 制冷术语、 GB/T 2900.100 -2017 电工术语 超导电性、 GB/T 2900.36 -2021 电工术语 电力牵引的定义以及下列术语和定义适用于本文 件。 3.1 高温超导车载牵引变压器 绕组采用高温超导材料，安装于电力机车或电动车组，同一频率下，利用 电磁感应原理将牵引网的供电交流电压电流转化为列车牵引系统所需要的交流 全国团体标准信息平台 4 电压电流的静止设备。 3.2 制冷系统 利用物理方法，将超导牵引变压器的交流损耗、系统漏热等产生的热量带 走，从而使超导绕组工作温度保持在设计值的所有装置的总和。 3.3 超导绕组临界电流 超导绕组中，被认为几乎是无阻通过的最大直流电流。 注：临界电流是磁场强度，温度和应力的函数。 3.4超导绕组交流损耗 因随时间变化的磁场或电流，复合超导体中损耗的功率。 注1：交流损耗包括超导体的时间平均磁滞损耗、导体的耦合电流损耗和 涡流损耗、结构材料的涡流损耗。 注2：习惯上，交流损耗亦包括因外加瞬变磁场或电流，而损耗在复合超 导体中的功率。 3.5 超导变压器总损耗 超导变压器总损耗是超导变压器在运行过程中产生的空载损耗，负载损耗 以及制冷系统损耗总和。 3.6 超导绕组失超 超导绕组由于某种原因突然失去超导特性而进入正常态的过程。 3.7超导变压器保护系统 超导绕组失超时，用于转移其部分存储能量，并避免失超时的内部过压， 从而达到超导变压器安全稳定运行目的的装置总和。 3.8 制冷系统额定损耗 超导变压器工作在额定工作条件下，制冷系统将低温保持器中温度降低到 设计值并保持恒定所产生的损耗。 全国团体标准信息平台 5 3.9 超导绕组温升 超导变压器额定工作条件下，超导绕组的测量平均温度和换热器表面最低 温度之差。 4.冷却系统标志 4.1 标志符号编码 4.1.1制冷系统符号 制冷系统符号由制冷系统冷量来源符号和系统循环方式符号组成，分别见 表1和表2. 表1 常用冷量来源标志符号 冷量来源注 符号 常压制冷 C 减压制冷 D 低温制冷机 M 注：常压制冷冷量来源于液态冷却介质的汽化潜热，制冷温度约为介质在常压 下的沸点温度，例如采用常压下的液氮为工质制冷时，制冷温度约为 77 K。减 压制冷冷量来源于液态冷却介质的汽化潜热，相较于常压制冷，需通过真空泵 降低压力使得工质在更低的温度下沸腾，例如采用液氮减压制冷，压力降低至 17 kPa时制冷温度约为 65 K。低温制冷机制冷通过工质循环获得冷量，常见的 制冷机形式有 GM制冷机、脉管制冷机等。 表2 系统循环方式标志符号 系统循环方式注 符号 开式 K 闭式 B 注：在开式 系统中，冷却介质吸收热量后直接排出系统，不再回到系统中。在 闭式系统中，冷却介质吸收热量后，将在制冷系统的其它装置中被冷却，之后 继续输送到热源处换热。一般而言，常压及减压制冷常为开式系统，低温制冷 机常为闭式系统。 全国团体标准信息平台 6 4.1.2 介质符号编制 介质名称如果是单质，则和元素周期表对应元素符号一致；如果是化合物， 则介质名称符号为对应的分子表达式；如果介质是混合物，则介质名称符号为 对应英文缩写。几种常见的低温冷却介质及表示方法见表 3。其中相态的表示 方法见表 4。 表3 常用冷却介质标志符号 冷却介质种类 符号 氮 N 氦 He 氧 O 氢 H 表4 常用冷却介质状态标志符号 冷却介质状态 符号 液 L 气 G 固 S 4.1.3 换热方式标志符号 换热方式标识符号见表 5。 表5 换热方法标志符号 主要换热方式 符号 自然对流换热 Z 强迫对流换热 Q 沸腾换热 F 凝结换热 J 4.2 符号标示 超导车载变压器的标志由制冷系统符号、介质符号和换热方式符号组合而 成，每组符号间用“ /”分隔，第一组